用于散料的热交换系统和用于操作这种热交换系统的方法.pdf

本发明涉及用于散料的热交换系统和用于操作这种热交换系统的方法。在所述热交换系统（1）操作期间，借助于气动传送装置（2）将散料和载运气体进给到散料的热交换装置（8，9）。载热流体被进给到热交换装置（8，9）的热交换部（10）。散料被气动地传送通过热交换装置（8，9）。这是如此发生的，以使得在气动传送期间，散料沿载运气体的流动方向被净传送通过热交换部（10），载运气体的传送方向上的散料载运传送流（BF）绝对大于与载运气体的流动方向相反的散料流（BG）。通过热交换系统和用于其的操作方法提高了传热效率。

权利要求书一种用于散料的热交换系统（1）
‑具有用于散料的气动传送装置（2），所述气动传送装置具有用于散料的进给机构（3）并具有用于载运气体的进给机构（4），
‑具有至少两个散料热交换装置（8，9），所述至少两个散料热交换装置布置在所述散料进给机构（3）的下游并且分别具有：
‑‑热交换部（10），所述热交换部具有用于热交换流体的通向所述热交换部（10）中的流体进给部（11）和通向所述热交换部（10）外部的流体出口（12），
‑‑散料进给部（15），
‑‑散料排出部（16），
‑其中，所述散料热交换装置（8，9）彼此前后顺次地布置在散料传送路径中，
‑其中，所述气动传送装置（2）和至少一个所述散料热交换装置（8，9）被构造成使得在气动传送期间，散料沿所述载运气体的流动方向被净传送通过相应的热交换装置（8，9）的热交换部（10），
‑其中，所述载运气体的流动方向上的散料传送流（BF）绝对大于与所述载运气体的流动方向相反的可测量的散料流（BG）。
根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，所述气动传送装置（2）和至少一个所述散料热交换装置（8，9）被构造成使得在操作期间，所述散料进给部（15）之前的传送管路（7）的区域内的散料温度T1与所述散料进给部（15）和所述热交换部（10）之间的过渡区域内的散料温度T2相差一温差△T，其中对于所述温差△T与所述散料进给部（15）之前的传送管路(7）的区域内的所述散料温度T1的比率来说，适用：ΔT/T1≥0.01。
根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，所述气动传送装置（2）和至少一个所述散料热交换装置（8，9）被构造成使得在操作期间，所述散料进给部（15）之前的传送管路（7）的区域内的散料温度（T1）与所述散料进给部（15）和所述热交换部（10）之间的过渡区域内的散料温度（T2）相差一温差（△T），这两个散料温度（T1，T2）之间的所述温差（△T）为至少1K。
根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，与所述载运气体的流动方向相反的所述散料对向流（BG）绝对大于所述载运气体的流动方向上的散料流（BF）的十分之一。
根据权利要求1至4中任一项所述的热交换系统，其特征在于，至少一个所述热交换装置（8，9）具有管束式热交换部（10），所述管束式热交换部具有多个带有散料输入开口（25）和散料输出开口（26）的热交换管（24b），所述热交换流体在所述热交换管（24b）周围在从所述流体进给部（11）到所述流体出口（12）的流动路径中被引导。
根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，用于散料的至少一个分配导板（40）布置在所述热交换部（10）中。
根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，用于散料的至少一个循环导板（31）布置在所述散料排出部（16）和所述散料进给部（15）中的至少一者中。
根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，所述散料排出部（16）和所述散料进给部（15）中的至少一者具有相对于相邻的热交换部（10）的中心传送轴线（24）偏心地布置的中心传送轴线（23）。
根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，散料均化部（22）布置在位于所述传送方向的上游的热交换装置（8）的散料排出部（16）和位于所述传送方向的下游并在所述传送方向上后随的热交换装置（9）的散料进给部（15）之间。
根据权利要求1所述的热交换系统，其特征在于，在顺次的热交换装置（8，9）之间的传送路径中包括截面收缩部（35）。
一种用于操作用于散料的热交换系统（1）的方法，所述热交换系统
‑具有用于散料的气动传送装置（2），所述气动传送装置具有用于散料的进给机构（3）并具有用于载运气体的进给机构（4），
‑具有至少两个散料热交换装置（8，9），所述至少两个散料热交换装置布置在所述散料进给机构（3）的下游并且分别具有：
‑‑热交换部（10），所述热交换部具有用于热交换流体的通向所述热交换部（10）中的流体进给部（11）和通向所述热交换部（10）外部的流体出口（12），
‑‑散料进给部（15），
‑‑散料排出部（16），
‑其中，所述散料热交换装置（8，9）彼此前后顺次地布置在散料传送路径中，
‑其中，所述气动传送装置（2）和至少一个所述散料热交换装置（8，9）被构造成使得在气动传送期间，散料沿所述载运气体的流动方向被净传送通过相应的热交换装置（8，9）的热交换部（10），
‑其中，所述载运气体的流动方向上的散料传送流（BF）绝对大于与所述载运气体的流动方向相反的可测量的散料流（BG），
所述方法具有以下步骤：
‑将散料和载运气体进给到所述热交换装置（8，9），
‑将载热流体进给到所述热交换装置（8，9）的热交换部（10），
‑将散料气动地传送通过所述热交换装置（8，9），
‑使散料以这样的方式在至少一个所述热交换装置（8，9）中循环：在气动传送期间，散料沿所述载运气体的流动方向被净传送通过所述热交换装置（8，9）的热交换部（10），所述载运气体的流动方向上的散料流（BF）大于与所述载运气体的流动方向相反的散料流（BG）。
根据权利要求11所述的方法，其特征在于，使散料在所述热交换系统（1）的传送方向上的最后一个热交换装置（9）中传送通过，以使得在气动传送期间，散料只沿所述载运气体的流动方向被传送通过所述最后一个热交换装置（9）的热交换部（10）。
根据权利要求11所述的方法，其特征在于，使散料在所有的热交换装置（8，9）中循环。
根据权利要求11所述的方法，其特征在于，散料和所述载运气体以高达100的装载比μ被传送。
根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述载运气体以高达50m/s的空间速率v被进给。

说明书用于散料的热交换系统和用于操作这种热交换系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于散料（散装/松散材料）的热交换系统。本发明还涉及一种用于操作这种热交换系统的方法。
背景技术
从DE28 15 825A1已知一种用于散料的热交换系统。从EP 2 159 526A2、JP09‑104 020A、US2 550 722和DE10 2004 041 375A已知其它的热交换装置。
发明内容
本发明的目的是以提高传热效率的方式开发一种用于散料的热交换系统。
根据本发明，该目的通过这样一种用于散料的热交换系统来实现，所述热交换系统
‑具有用于散料的气动传送装置，所述气动传送装置具有用于散料的进给机构并具有用于载运气体的进给机构，
‑具有至少两个散料热交换装置，所述至少两个散料热交换装置布置在所述散料进给机构的下游并且分别具有：
‑‑热交换部，所述热交换部带有用于热交换流体的通向所述热交换部中的流体进给部和通向所述热交换部外部的流体出口，
‑‑散料进给部，
‑‑散料排出部，
‑其中，所述散料热交换装置彼此前后顺次地布置在散料传送路径中，
‑其中，所述气动传送装置和至少一个所述散料热交换装置被构造成使得在气动传送期间，散料沿所述载运气体的流动方向被净传送（conveyed net）通过相应的热交换装置的热交换部，
‑其中，所述载运气体的流动方向上的散料传送流绝对大于与所述载运气体的流动方向相反的可测量的散料流。
该目的还通过一种用于操作根据本发明的热交换系统的操作方法来实现，所述操作方法具有以下步骤：
‑将散料和载运气体进给到所述热交换装置，
‑将载热流体进给到所述热交换装置的热交换部，
‑将散料气动地传送通过所述热交换装置，
‑使散料以这样的方式在至少一个所述热交换装置中循环：在气动传送期间，散料沿所述载运气体的流动方向被净传送通过所述热交换装置的热交换部，所述载运气体的流动方向上的散料流大于与所述载运气体的流动方向相反的散料流。
根据本发明应认识到，如果在至少一个散料热交换装置中发生具有可测量的（即不可忽略的）的散料对向流（散料逆流）的循环传送，则彼此前后顺次地布置在散料传送路径中的多个散料热交换装置使得热交换系统的传热效率提高。散料对向流例如大于载运气体的流动方向上的散料传送流的1%。在下文中也被称为循环热交换器的至少一个热交换装置的热交换部中的这种循环传送使得散料和热交换部中的载热流体之间的传热得以改善。热交换装置可用于冷却所述散料或者用于加热所述散料。根据热交换系统的构型，不具有散料对向流的直通传送可经过散料传送方向上的最后一个热交换装置发生。于是，相关的热交换部是一种并流（co‑current）流动热交换部。或者，具有可感测的散料对向流的循环传送可经过热交换系统的所有热交换装置发生。在这种情况下，所有热交换部都被构造为循环热交换部。位于传送方向的上游的热交换装置的散料排出部可与位于传送方向的下游并在传送方向上后随的热交换装置的散料进给部重合。载运气体进给机构可被构造为压力机构或抽吸机构。多于两个的散料热交换装置可彼此前后顺次地布置在热交换系统中。一般说来，热交换系统可具有2至20个彼此前后顺次地布置在传送方向上的热交换装置，优选地2至10个且更加优选地2至5个彼此前后顺次地布置在散料传送路径中的热交换装置。载热流体能以对流、例如以交叉对流（cross‑counter‑flow）方式被引导通过热交换部。载热流体可以是液体（例如水）或气体（例如空气）。热交换系统可具有通向至少一个散料进给部中的至少一个附加的载运气体进给管路。具有不可忽略的散料对向流的期望的循环传送源自热交换系统的参数（特别是热交换部的长度、尤其是在热交换部中被引导的热交换管的长度，在气动传送期间用气动传送装置进给的载运气体的气体速度和载运气体与散料的装载量）的相互作用。
温度比率（其中气动传送装置和至少一个散料热交换装置被构造成使得在操作期间，散料进给部之前的传送管路的区域内的散料温度T1与散料进给部和热交换部之间的过渡区域内的散料温度T2相差一温差△T，其中对于温差△T与散料进给部之前的传送管路的区域内的散料温度T1的比率来说，适用ΔT/T1≥0.01）是与载运气体的流动方向相反的散料流的度量，该散料流导致有利的传热效率。只要不存在与流动方向相反的散料流，散料进给部的入口侧和出口侧的散料温度大小就相同。只有当存在与载运气体的流动方向相反的可感测的散料流时，散料进给部的出口侧、也就是在向热交换部的过渡部处的散料温度才不同于进给部的入口侧的散料温度，因为与载运气体的流动方向相反地经热交换部输送回到散料进给部的散料随后已经与载热流体发生热交换。散料进给部（其在入口侧和出口侧的温度被测量以确定所述温度比率）可以是彼此前后顺次地布置在散料传送路径中的两个散料热交换装置之间的过渡部。在80°C的示例性温度T1，△T≥0.8°C。比率△T/T1可大于0.03或者可大于0.05。
热交换系统（其中气动传送装置和至少一个散料热交换装置被构造成使得在操作期间，散料进给部之前的传送管路的区域内的散料温度与散料进给部和热交换部之间的过渡区域内的散料温度相差一温差，这两个散料温度之间的该温差为至少1K）的优点对应于上文已结合用于体现散料对向流特征的温度比率所述的优点。该温差可以是至少5K或者可以是至少8K。在该绝对温差的范围内已呈现出特别好的传热效率。
热交换系统（其中与载运气体的流动方向相反的散料对向流绝对大于载运气体的流动方向上的散料流的十分之一，即，其中散料对向流的绝对量大于在（净）传送方向上、也就是载运气体的流动方向上的散料流的十分之一）的优点对应于上文已参照上述温度比率或上述温差所述的优点。
设置在至少一个热交换装置中的管束式热交换部允许特别有效的传热，所述管束式热交换部具有多个热交换管，所述多个热交换管带有散料输入开口和散料输出开口，热交换流体在热交换管周围在从流体进给部到流体出口的流动路径中被引导。管束式热交换部可以是循环热交换部或并流流动热交换部。或者，可使用板式热交换器，该板式热交换器也可被构造为循环热交换部或并流流动热交换部。
这些热交换装置中的至少一个的热交换部可在传送方向上具有在0.5m和25m之间的范围内的长度。已证实这种热交换部的长度在实践中特别适合于实现良好的传热。热交换部的长度优选地为1m至12m，更优选地为1.5m至6m。作为一种趋势，已证实在传送方向上较短的热交换部对于传热效率是有利的。热交换系统的所有热交换装置都可具有在该范围内的长度。或者，各单个热交换装置可具有不同的长度。
呈装配形态的热交换装置之一与竖直方向所夹的角度γ可大于10°。这种角度提供了影响散料被循环传送通过相应热交换装置的一定自由度。满足条件γ＜10°的这些热交换装置竖直地布置。γ=0°意味着与重力方向相反的传送。在竖直布置中γ=180°将与沿重力方向的传送相关联。根据本发明，对于热交换装置中的至少一个而言，γ可在10°和170°之间的范围内，优选地在10°和60°之间的范围内，或者在120°和170°之间的范围内。
布置在热交换部中的用于散料的至少一个分配导板增加了散料和载热流体之间的传热。分配导板可按这样的方式布置在热交换部中，即，传送路线（散料沿该传送路线被传送通过热交换部）的路径长度与通过热交换部的直通传送路径相比延长。用于进一步改善传热的宽网眼丝网可容纳在热交换部的散料传送路径中，或容纳在其余热交换系统的其余部分中。分配导板也可布置在散料排出部和/或散料进给部中以影响传送路线。
布置在散料排出部和/或散料进给部中的用于散料的至少一个循环导板影响热交换装置中的循环，也就是散料对向流与在载运气体的流动方向上的散料流之间的比率。循环导板可被构造为锥体，该锥体与载运气体方向、也就是散料的净传送方向相反地张开。多个循环导板可布置成级联形式。至少一个散料移位体可布置在散料排出部和/或散料进给部中。这种移位体也允许影响热交换装置中的散料循环。
传送轴线的偏心布置（其中散料排出部和/或散料进给部具有相对于相邻的热交换部的中心传送轴线偏心地布置的中心传送轴线）也允许按目标来影响热交换装置中的散料循环。
布置在位于传送方向的上游的热交换装置的散料排出部和位于传送方向的下游并在传送方向上后随的热交换装置的散料进给部之间的散料均化部允许散料传送的均匀化或散料在散料传送截面上的良好混合。彼此相邻的热交换部之间的传送路径的长度2L与散料均化部的直径dV的比率L/dV可在介于1和20之间的范围内，优选地在介于2和15之间的范围内，且更加优选地在介于3和10之间的范围内。如上所述的分配导板也可布置在散料均化部中。
散料均化部可具有相对于至少一个相邻的热交换部的中心传送轴线偏心地布置的中心传送轴线。散料均化部的这种偏心布置的优点对应于上文参照散料排出或进给部的偏心布置所述的优点。
顺次的热交换装置之间的传送路径中的截面收缩部也可用于影响散料循环。
根据本发明的用于操作热交换系统的操作方法（所述操作方法具有以下步骤：
‑将散料和载运气体进给到所述热交换装置，
‑将载热流体进给到所述热交换装置的热交换部，
‑将散料气动地传送通过所述热交换装置，
‑使散料以这样的方式在至少一个所述热交换装置中循环：在气动传送期间，散料沿所述载运气体的流动方向被净传送通过所述热交换装置的热交换部，所述载运气体的流动方向上的散料流大于与所述载运气体的流动方向相反的散料流，
包括使散料在热交换系统的传送方向上的最后一个热交换装置中传送通过，以使得在气动传送期间，散料只沿载运气体的流动方向被传送通过最后一个热交换装置的热交换部，包括使散料在所有热交换装置中循环，其中散料和载运气体以高达100的装载比μ被传送，并且其中载运气体以高达50m/s的空间速率v被进给）的优点对应于上文已参照热交换系统所述的优点。与载运气体的流动方向相反的散料对向流又可如上文结合热交换系统所述的那样基于散料进给部的区域内的散料的温度比率或绝对温差来量化。在至少一个热交换装置中的散料循环期间，与载运气体的流动方向相反的散料对向流可大于载运气体的流动方向上的散料传送流的十分之一。已证实装载量或载运气体速度参数（其中散料和载运气体以高达100的装载比μ被传送，并且其中载运气体以高达50m/s的空间速率v被进给）特别适合于实现使传热优化的散料循环。
附图说明
下面将借助于附图更详细地描述本发明的实施例。
图1示出具有彼此前后顺次地布置在散料传送路径中的两个散料热交换装置的热交换系统，
图2示出彼此前后顺次地布置的两个散料热交换装置的布置的一个变型；
图3示出彼此前后顺次地布置的两个散料热交换装置的布置的另一个变型；
图4以类似于图2的构型示出在彼此前后顺次地布置的两个散料热交换装置的散料排出部和散料进给部之间的过渡区域的散料均化部的一个变型，仅示出了热交换装置的热交换部的一部分；
图5以类似于图4的视图示出根据图3的热交换装置的布置中的过渡区域的一个变型；
图6示出根据图1的热交换系统在彼此前后顺次地布置的两个散料热交换装置的区域内的细节，示意性地示出了所要求的尺寸以描述气动传送操作；
图7示出通过散料热交换装置之一的板式热交换部的截面；
图8示出通过散料热交换装置之一的板式热交换部的截面，其是根据图7的热交换部的替换形式；
图9从在传送路径中在前的散料热交换装置的散料进给部直到顺次地布置在该在前的热交换装置下游的散料热交换装置的热交换部更详细地并且分区域在各部分之间间断地示出热交换系统；
图10至12以类似于图9的视图示出热交换系统的变型；
图13示出按照根据图1的布置的方式彼此前后顺次地布置的两个散料热交换装置的又一个变型；
图14示意性地示出热交换装置之一的热交换部的传送通道；以及
图15以类似于图9至12的视图示出热交换系统的又一个变型。
具体实施方式
图1示意性地示出用于散料的热交换系统1。可使用颗粒散料作为所述散料，例如来自塑料材料行业的PE、PP、PC、PET或类似颗粒。也可使用粉末散料如来自塑料材料、食品或矿物材料行业的PTA、水泥、三聚氰胺、PVC、干合料或类似粉末作为所述散料。
热交换系统1具有用于散料的气动传送装置2。后者具有用于散料的进给机构3和用于载运气体的进给机构4。散料进给机构3具有产品进给容器5，也就是呈筒仓形式的散料进给容器，和用于计量进给的分格轮（多孔盘，cellular wheel）闸门6。散料由散料进给机构3添加到用载运气体进给机构4装载了载运气体的气动传送管路7的进给点。除了闸门、也就是例如分格轮闸门6以外，位于传送管路7中的进给位置的进给站还可包括压力容器。如图1所示，载运气体进给机构4可被构造为压力机构或者还可被构造为抽吸机构。
两个散料热交换装置8、9在热交换系统1中的散料的传送路径中布置在散料进给机构3的下游。每个热交换装置8、9都具有热交换部10，该热交换部10带有用于热交换系统的载热流体的通向热交换部10中的流体进给部11和通向热交换部10外部的流体出口或排出部12。
两个散料热交换装置8、9彼此前后顺次地布置在散料传送路径中，并且在本说明书中以沿着传送路径的次序被编号。两个热交换装置8、9竖直地彼此上下布置。沿传送路径在前的热交换装置8布置在底部并且在后的热交换装置9竖直地布置在其上方。从两个热交换装置8、9通过的散料传送路径也大致竖直地延伸，也就是在所示的构型中从下至上地延伸。
载热流体以对流、特别是交叉对流的方式流过两个热交换装置9、8的热交换部10。这种情况下，供载热流体通过两个热交换装置8、9的传送路径串接布置，从而用于热交换装置9的流体出口12直接连接到热交换装置8的流体进给部11。热交换装置9的流体进给部11与载热流体源13流体连接并且热交换装置8的流体出口12与载热流体排出机构14流体连接。如图1中未示出的，载热流体排出机构14又可连接到载热流体源13以产生闭合的流体回路。载热流体的回路可由图1中未示出的泵达成。此外，可设置另一个热交换器，在由载热流体源13进给载热流体之前，借助于该热交换器将载热流体的温度控制为预定温度。
每个热交换装置8、9还都具有散料进给部15和散料排出部16。热交换装置8的散料排出部16与热交换装置9的散料进给部15彼此直接相通并且在下文中也被称为连接收集腔室17。
热交换装置8的散料进给部15被构造为扩展锥体，并且是传送管路7的较窄截面和热交换装置8的热交换部10的较宽截面之间的截面过渡部。两个热交换装置8、9之间的截面在连接收集腔室17的区域内不发生显著变化。如下文将描述的，其它截面设计也是可能的。热交换装置9的散料排出部16被构造为收缩锥体，该收缩锥体是热交换装置9的热交换部10的较宽截面和布置在热交换装置9下游的另一个气动传送管路18的较窄截面之间的截面过渡部。
散料进给部15和散料排出部16与它们所相邻的热交换部10具有散料传送连接。一方面散料的传送路径以及另一方面载热流体的传送路径彼此分开地延伸。
传送管路18将散料传送路径中的最后一个热交换装置9与散料接纳容器19、20连接，温度受控的散料在进一步使用之前被暂先贮存在散料接纳容器19、20内。为了将散料分配给接纳容器19、20，传送管路18具有分支部21，该分支部21可被构造为传送偏转器。接纳容器19、20被构造为筒仓。
气动传送装置2和两个散料热交换装置8、9中的至少一个被构造成使得在气动传送期间，散料以净传送流NF沿载运气体的流动方向被净传送通过热交换装置8、9的热交换部10。在这种情况下，载运气体的流动方向上的总散料传送流BF绝对大于与载运气体的流动方向相反的总散料对向流BG。这可从散料进给部15的区域内的散料的温差看出来，如下文将结合图5说明的那样。在这种情况下，对向流BG绝对大于总散料传送流BF的十分之一。因此适用BG/BF>0.1，优选地BG/BF>0.2或优选地>BG/BG>0.4。
热交换装置8、9可用于对散料进行冷却或加热。
这种散料传送（其中在扣除了总散料对向流BG之后在传送方向上产生净散料传送流NF）也被称为循环传送。热交换部10（其中发生这种循环传送）也被称为循环热交换部。比率BG/BF>0.1在热交换系统1的不同热交换装置8、9中可具有不同的大小。热交换装置8可例如满足绝对比率关系BG/BF>0.1，而绝对比率BG/BF<0.1适用于热交换装置9，其中在极端的情况下可能的是，BG/BF=0也适用于热交换装置9，也就是不存在散料对向流（NF=BF）。不具有散料对向流的这种热交换装置9的热交换部10也被称为并流流动热交换部。
精确而言，根据图1，在热交换系统1中存在两个热交换装置，即热交换装置8和9。在替换的热交换系统中，也可存在不同数量的热交换装置，例如高达20个热交换装置，所述热交换装置在相应的连接收集腔室17上或在沿散料排出部16、传送管路的一部分和散料进给部15的传送方向的序列上彼此前后顺次地布置并彼此分开。特别地，2至20个热交换装置、2至10个热交换装置或2至5个热交换装置可彼此前后顺次地布置在热交换系统中。
可使用液体（例如水）或气体（例如空气）作为热交换流体。
热交换装置8、9能以在DE10 2004 041 375A中记载的方式包括管束式热交换部（参见图8），或者包括板式热交换部（参见图7），其中散料在相邻的热交换板之间传送，载热流体在热交换板中流动。
热交换装置8或9的热交换部10可在传送方向上具有在0.5m至25m之间的范围内的长度H。长度H可在介于1m和15m之间、优选地介于1.5m和12m之间的范围内。各热交换装置8、9的所有热交换部10都可具有在该范围内的长度。热交换部10可在传送方向上具有不同的长度H。热交换部10中的至少一个可具有在介于0.5m和25m之间的范围之外的长度H。
散料中体现特征的参数的均化可沿传送路径发生在连接收集腔室17中。因此，两个相邻的热交换部10之间的路径也被称为散料均化部。彼此相邻的热交换部10之间的传送路径的长度2L与连接收集腔室17、也就是散料均化部的直径dV的比率L/dV可在介于1和20之间的范围内，可在介于2和15之间的范围内，或者可在介于3和10之间的范围内。该比率在图1中未按真实比例示出。
在热交换系统1操作期间，一方面散料以及另一方面载运气体经由传送管路7被进给到热交换装置8、9。散料和载运气体以高达值100的装载量或装载比μ被传送通过传送管路7和热交换装置8、9。装载比μ在此被定义为散料的重量与载运气体的重量的比率。装载比μ可在高达50的范围内或在高达30的范围内。载运气体由载运气体进给机构4以高达50m/s的空间速率进给，也就是首先不添加散料。空间速率v可高达25m/s或高达10m/s。
在热交换系统1操作期间，载热流体也从载热流体源13经热交换装置8和9被传送到载热流体排出机构14或在上文已经描述的载热流体回路中被传送。散料被气动地传送通过热交换装置8、9，其中传送流比率BG/BF>0.1的循环传送由于至少一个热交换装置8的热交换部10中的传送参数选择而被调节。在这种情况下，传送参数可被调节成使得例如在最后一个热交换装置中存在传送流比率BG/BF=0，这样热交换装置9中的散料由此仅沿载运气体的流动方向被传送（并流流动传送）。或者，可在所有的热交换装置、也就是热交换系统1中的热交换装置8、9中调节循环传送。
下面借助于图2和3描述以图1的方式彼此前后顺次地布置并作为热交换系统1的组成部分的两个热交换装置8、9的布置的替换构型。与上文已参照图1所述的部件和功能对应的部件和功能具有相同的附图标记并且不再详细讨论。
在根据图2的布置中，热交换装置8与在根据图1的热交换系统1中完全一样地布置，从而通过热交换装置8从底部向顶部竖直地发生良好的散料传送。根据图2，连接收集腔室17（也就是散料均化部）被构造为两个热交换装置8、9之间的90°连接件。这意味着在根据图2的构型中，热交换装置9与竖直方向所夹的角度γ为90°。在热交换装置9中，散料由此被基本上水平地传送。γ=0°意味着散料逆着重力方向被传送。因此，在热交换装置8中适用γ=0°。γ=180°将意味着沿重力方向、也就是从顶部向底部的传送。一般说来，热交换装置8、9中的每一个都可布置在具有介于0°和180°之间的角度γ的热交换器1的变型内。热交换装置之一，在根据图2的构型中为热交换装置9，可具有大于10°并且可例如在10°和170°之间的角度γ。对于这种非竖直地布置的热交换装置，角度γ可介于10°和60°之间并且可介于120°和170°之间。
图3示出这种热交换装置8、9的替换构型，其中布置在散料传送方向上的下游的热交换装置9的角度γ为135°。由此，散料在热交换装置9中被倾斜地向下传送。
散料倾斜或水平地传送通过热交换装置有利于传送流比率BG/BF>0.1的循环传送，因为重力使水平或倾斜地布置的热交换部10中的散料沿重力方向朝下壳壁的方向引导。载运气体比例在相对壳壁的区域内较高，从而散料传送在这里优选地沿载运气体的流动方向发生。
图4示出在根据图2的构型中热交换装置8和9之间的过渡部的变型。除了热交换装置9的散料进给部15和热交换装置8的散料排出部16之外，该过渡区域还具有中间散料均化部22。对于热交换装置8和9的彼此相邻的热交换部10之间的传送路径的长度2L与散料均化部22的直径dV之间的比率L/dV来说，还适用1≤L/dV≤20。L/dV可在介于2和15之间的范围内，并且可在介于3和10之间的范围内。
在根据图4的构型中，散料均化部22具有相对于相邻的热交换部10的中心传送轴线24偏心地布置的中心传送轴线23。相应的传送轴线23和24之间的偏心度E在图4中表示为E。该偏心度E有利于循环传送。
按照该偏心度E，热交换装置8的热交换部10和散料均化部22之间的散料排出部16被构造为在一侧成锥形地窄缩的部分。相应地，散料均化部22和热交换装置9的热交换部10之间的散料进给部15也被构造为在一侧成锥形加宽的部分。
在根据图5的构型中对应的尺寸比率由散料均化部22示出，图5的构型关于角度γ对应于根据图3的热交换装置8和9的构型。
借助于图6至8说明热交换装置8、9的其它尺寸参数，特别是散料温度比率。与上文已参照图1至5所述的部件和功能对应的部件和功能具有相同的附图标记并且不再详细讨论。
ARA表示传送管路18在热交换装置9的散料排出部16的出口处的截面积。AA表示热交换装置9的热交换部10和散料排出部16之间的过渡部处的截面积。HA表示热交换装置9的散料排出部16在传送方向上的长度。AXn和AYn表示热交换装置8和9的热交换部10的截面积。下文还部分地用作指标的字母“n”在此表示多个对应的热交换装置8、9或具有对应参数的多个热交换部10也可彼此前后布置。HXn和HYn表示热交换装置8和9的热交换部10的长度。△pXn、△pYn表示热交换装置8和9的热交换部10在这些热交换部10的相应总长度HXn、HYn上的差压。该差压在热交换部10的长度上线性地增大，如图6中图解地示出。适用的是ΔpXn>ΔpYn。αXn、αYn表示相应的热交换装置8、9的热交换部10在热交换部10的相应长度HXn、HYn上的传热。这些传热在热交换装置8、9的热交换部10的长度上的进程又在图6中图解地示出。
传热αXn、αYn在热交换装置8、9的相应热交换部10的起点处迅速增大到相应的平稳值α1、α2，其中适用α1>α2。在热交换装置8、9的相应热交换部10的终点，传热值αXn、αYn再次下降。
AVn表示两个热交换装置8、9的热交换部10之间的连接收集腔室17的截面积。HVn表示连接收集腔室17沿传送方向的长度。AE表示散料进给部15和热交换装置8的热交换部10之间的过渡部处的截面积。HE表示热交换装置8的散料进给部15沿传送方向的长度。ARE表示传送管路7在通向热交换装置8的散料进给部15中的入口处的截面积。
ε表示热交换装置9的成锥形地窄缩的散料排出部16的锥角。δ表示热交换装置8的成锥形地加宽的散料排进给部15的锥角。
热交换装置8、9的热交换部10可被构造为板式热交换部10。板式热交换部10在图7中以截面示出。
根据图7的板式热交换部10具有多个热交换板24a，散料在这些热交换板24a之间传送。载热流体在热交换板24a中流动。
ATn表示供载热流体流过的板式热交换器10的总截面积。ASn表示可供散料流过的热交换板24a之间的总截面积。
T1表示传送管路7中在向散料进给部15的过渡部处的散料温度。T2表示散料进给部15和散料热交换装置8的热交换部10之间的过渡区域内的散料温度。
图6在散料进给部15的左侧示出这样的情况，其中载热流体比进给到散料热交换装置8的散料热。由于与散料热交换装置8的热交换部10中的载运气体的流动方向相反的总散料对向流BG，在散料进给部15和散料热交换装置8的热交换部10之间的过渡区域内产生比在传送管路7中进给的散料的散料温度T1高的散料温度T2。从较低温度T1到高温T2的升温由比例相对地流过热交换部10的散料与载热流体之间的热交换产生。产生温差△T=T2‑T1。
在由散料热交换装置8冷却的情况下的替换温度比率在图6中在散料进给部15的右侧示出。于是，在传送管路7的区域内存在较高的散料温度T1，而在散料进给部15和散料热交换装置8的热交换部10之间的过渡部处存在较低的散料温度T2。于是，ΔT=T1‑T2适用于温差△T。
对于具有高传热效率的热交换系统的设计来说，已证实以下温度参数的规格特别合适：
△T/T1≥1%，优选地≥3%，更优选地≥5%。
T1在此以单位[°C]给出。
关于绝对温差△T，已证实以下值范围特别适合于高传热效率：
ΔT≥1K,ΔT≥5K,ΔT≥8K。
一方面，通过调节散料量，另一方面，通过经由气动传送装置2的进给机构3、4调节载运气体量，并且另一方面，以调节与散料对向流明确地关联的上述温度比率的方式借助于热交换装置8、9的上述尺寸，能够预先确定气动传送。此外，例如，通过布置在传送管路7的在向散料进给部15的过渡部处的区域内以及散料进给部15和热交换部10之间的过渡区域内的对应的温度传感器，可监测这些温度比率。借助于这种温度传感器与气动传送装置2的控制机构的对应的信号连接，也可对相应的散料热交换装置中的散料对向流进行控制，从而产生在上面给出的并且对高传热效率有利的温度比率。
在彼此前后顺次地布置的两个散料热交换装置8、9之间的过渡区域内也可存在上述温度比率。在这种情况下，例如在该过渡区域内居中地、例如在连接收集腔室17内居中地测量温度T1，并且在连接收集腔室17和下游的散料热交换装置9的热交换部10之间的过渡部处测量温度T2。上面在传送管路7中以及在散料进给部15的出口处进行温度测量的情况下所述的内容适用于温度比率△T/T1和△T。
热交换装置8、9的热交换部10可被替换地设计为具有多个热交换管24的管束式热交换部。这种管束式热交换部10在图8中以截面示出。各个热交换管24b都具有（也参见图9)散料输入开口25和散料输出开口26。热交换管24的通向相应的散料进给部15的所述开口始终被称为输入开口25。热交换管24的通向散料排出部16的所述开口被称为输出开口26。
如根据图8的截面所示，热交换管24布置在绕热交换部10中心的同心圆上。载热流体在热交换管24b周围在热交换部10的内部27中被引导。
AT表示管束式热交换部10的可供载热流体流过的内部27的整体流动截面。ASn表示根据图8的管束式热交换器10的所有热交换管24b的整体截面积。
对于热交换装置8和9的相应热交换部10来说，适用AX,AY=AS+AT。
适用以下参数比率：
AT/AS＜5，优选地＜3，更优选地＜2。AE/ARE或AA/ARA＜50，优选地＜30，且更加优选地＜25。AE/AX或AA/AY或AV/AX或AV/AY<5，优选地<3，更加优选地<2。AY/AX＜4，优选地＜2.5，更加优选地＜1.5。δ在介于5°和90°之间的范围内，优选地在介于10°和75°之间的范围内，更加优选地在介于15°和60°之间的范围内。ε介于0°和180°之间，优选地在介于20°和150°之间的范围内，更加优选地在介于30°和120°之间的范围内。HV在介于0.1m和5m之间的范围内，优选地介于0.15m和3m之间，更加优选地介于0.2m和1.5m之间。
相应的热交换部10每米的△pX或△pY可小于10，优选地＜8，更加优选地＜5。热交换装置8、9之间的传热的比率αX/αY可小于10，优选地＜8，更加优选地＜5。
在输入开口25和/或输出开口25的区域内，热交换管24b具有带锥角β的锥形加宽部，热交换管25、26经由所述锥形加宽部通向进给部15中和/或通向排出部16外部。这些锥形加宽部具有在0°和180°之间的范围内、优选地在0°和120°之间的范围内、且更优选地在0°和90°之间的范围内的锥角β。
图9举例示出在循环传送（具有循环热交换部10的热交换装置8）期间或者在不具有散料对向流的纯散料直通传送（具有并流流动热交换部10的热交换装置9）期间热交换装置8和9内的比率。在散料热交换装置8的散料进给部15的区域内以及在热交换装置8的热交换部10的区域内，散料的净传送方向在图9中用点划线间断地示出。
从传送管路7进入散料进给部15的散料沿净传送方向（方向箭头28）、也就是沿载运气体的流动方向通过一部分热交换管24b。在离开并进入同时是连接收集腔室17的散料排出部16后，一部分散料与净传送方向相反地流过热交换装置8的热交换部10的热交换管24b，也就是，形成散料对向流（方向箭头29）。在以对向流方式通过热交换管24b后，散料再一次发生方向逆转，从而散料又沿净传送方向（方向箭头28）流过热交换装置8的热交换管24b。产生循环传送，其中，由于散料对向流BG小于传送方向上的总散料流BF，所以产生沿传送方向的净传送流NF。由于该循环传送，在散料和流入内部27的载热流体之间产生良好的传热。
从连接收集腔室17，散料进入热交换装置9的热交换管24b，其中散料从底部向顶部（方向箭头30）通过所有这些热交换管24b。因此，散料在没有对向流的情况下被传送通过热交换装置9。在该并流流动传送中，适用NF=BF。
图10示出热交换装置8和9的又一个变型。与上文已参照图1至9且特别是参照图9所述的部件和功能对应的部件和功能具有相同的附图标记并且不再详细讨论。
在根据图10的构型中，多个循环导板31布置在热交换装置8的散料进给部15和连接收集腔室17中。循环导板31被构造为与净传送方向F相反、也就是在图10中向下敞开的锥体。在下开口的区域内，循环导板31具有大致与热交换管24b的直径的两倍对应的直径。沿传送方向F突出的各个循环导板31完全覆盖热交换管24b之一的截面，并且部分地覆盖与该热交换管24b相邻的热交换管24b的截面。
由于这些循环导板3，在由它们覆盖的热交换管24b的区域内产生对向流（方向箭头29）。与根据图9的构型中的流动变型相比，在根据图10的构型中，在上部热交换装置9中也发生具有对向流29的循环传送。
循环导板31可布置在散料进给部15、散料排出部16、连接收集腔室17或散料均化部22中。特别地，循环导板31以级联形式布置是可能的。对应的循环导板31可相对于彼此（在此横向地）偏移地和/或相对于关于传送方向F的高度偏移地布置。
图11示出热交换装置8和9的又一个变型。与上文已参照图1至10且特别是参照图9和10所述的部件和功能对应的部件和功能具有相同的附图标记并且不再详细讨论。
代替循环导板31，在根据图11的构型中，被构造为双锥体的散料移位体32布置在热交换装置8的散料进给部15和连接收集腔室17中。移位体32的在传送方向F上首先存在的锥形加宽部的锥角在此小于移位体32在传送方向上的相邻的锥形收缩部的锥角。移位体32的最大直径对应于根据图10的锥形循环导板31的最大直径。
根据图11的构型与根据图10的构型的不同之处还在于，一方面热交换装置8的散料进给部15以及另一方面连接收集腔室17的外壁33也以双锥体的方式形成，外壁33的锥角的形态顺循移位体32的锥角形态。如上面结合根据图10的构型的循环导板31所述，移位体32以级联形式布置也是可能的。
图12示出热交换装置8和9的又一个变型。与上文已参照图1至11且特别是参照图9至11所述的部件和功能对应的部件和功能具有相同的附图标记并且不再详细讨论。
除了热交换装置8的散料进给部15和连接收集腔室17的外截面设计之外，根据图12的构型对应于根据图9的构型。在热交换装置8的热交换部10之前的传送路径中，散料进给部15具有锥形台阶34，散料进给部15的锥角从锥形台阶34以台阶状方式增大。连接收集腔室17又具有截面收缩部35。后者由散料排出部16的经由窄缩部与热交换装置9的散料进给部15的锥形加宽部相连的锥形渐缩部形成。一方面收缩部与另一方面加宽部的锥角彼此不同。收缩部35以及锥形台阶34促进了热交换装置8的热交换部10的径向边缘区域内的散料对向流（方向箭头29）。具有截面收缩部35的根据图12的变型中的热交换装置9又使散料完全沿传送方向流过它，也就是不存在对向流。
图13示出散料热交换装置8和9的又一个变型。上文已参照图1至12且特别是参照图9至12所述的部件和功能具有相同的附图标记并且不再详细讨论。
在根据图13的构型中，热交换装置8和9具有相对于一方面传送管路7以及另一方面传送管路18的中心传送轴线36、37偏心地布置的中心传送轴线24。传送轴线24和36之间的偏心度在图13中被描绘为E1。传送轴线24和37之间的偏心度在图13中被描绘为E2。这些偏心度E1、E2一方面由热交换装置8的散料进给部15的一侧锥形加宽部38a且另一方面由散料热交换装置9的散料排出部16的一侧锥形收缩部38引起。
此外，在根据图13的构型中，与在根据图4和5的构型中相似地，连接收集腔室17的中心传送轴线23相对于热交换装置8和9的中心传送轴线24偏心。这种偏心度在图13中被描绘为E3。该偏心度E3由连接收集腔室17的侧向窄缩部39引起。
偏心度E1至E3可结合存在，如在根据图13的构型中那样，但在热交换装置8和9的布置的变型中也可单独存在。这些偏心度E1至E3单独地或结合地导致散料以对应的循环比例传送通过热交换装置8和9，如图13中由方向箭头28和29所示。
图14示出热交换部10的管束构型的热交换管24b的变型。引导散料沿螺旋或线圈状传送路线41通过热交换管24b的散料分配导板40布置在热交换管24b内部。沿该螺旋状传送路线41，散料经由热交换管24b的壳壁42与热交换管24b且由此与在外侧在其周围流动的载热流体进行良好的热接触。类似的散料分配导板40也可布置在热交换部10的热交换板构型中，以在各种情况下将散料引导到热交换板的板壁。在该板构型中，散料分配导板可被构造为倾斜的肋片，所述肋片沿板上的水平或也倾斜地延伸的紧固线设置。由此，可实现热交换板之间的散料传送路径的Z字形路线。
也可在热交换部10的散料传送路径中安装特别是具有环状布置的线丝的宽网眼丝网，其引起散料与热交换管24b或热交换板24a的进一步热接触。对应的分配导板或丝网也可布置在散料进给部15、散料排出部16、连接收集腔室17或散料均化部22中。
图15示出热交换装置8和9的又一个变型。与上文已参照图1至14且特别是参照图9至12所述的部件和功能对应的部件和功能具有相同的附图标记并且不再详细讨论。
在根据图15的构型中，一方面热交换装置8的散料进给部15以及另一方面连接收集腔室17经由附加的载运气体进给管路43、44与载运气体进给机构4流体连接。进给管路43、44从上方一方面通向散料进给部15中且另一方面通向连接收集腔室17中。当经由载运气体进给管路43、44为散料进给部15或连接收集腔室17装载载运气体时，发生散料的附加循环支持或传热支持传送。或者，也可经由按照管路43、44设置的管路实现载运气体从散料进给部15或从连接收集腔室17的排出。被进给或排出的载运气体量可由未示出的控制阀或开孔预先确定。对应的进给管路43、44也可与热交换装置9的散料排出部16或散料均化部22流体连接。